ЯЭУ для проходческого щита, ЯЭУ для увеличения эффективности проходческого щита Опции

[puzik]

Александр Быков, хитрый вы однако. парой фраз заставили кое-что передумать.

итак - передуманный реактор, модель идеи 1.001
принцип тот же самый, иное оформление -
берем цилиндр(или другое тело вращения) из этого сплава карбидов и "режем" его на небольшие диски, в толще дисков вытачиваем полости, так что бы при совмещении они могли образовать скажем полость в форме шара. полость эту заполняем ураном, уран входит в реакцию - плавится и нагревает корпус. для регулировки сдвигаем диски друг относительно друга и таким образом изменяем/умееньшаем рабочий объём.
как с дилетантской колокольни - так по мне это уже более рабочий вариант.

дальше - проблема может быть при остановке реактора - если металл застынет, то диски будет невозможно провернуть и таким образом заново запустить реакцию, стало быть нужно предусмотреть специальную полость для газовой горелки - что бы прогреть реактор/уран газом.

смотрим ещё дальше - если делать такой реактор для проходческого щита, то вообще-то карбиды относятся к твердым сплавам, то есть их повредить ударом сложно, но у них маленькая теплопроводность . значит будет иметь смысл сделать сделать раздельную конструкцию - реактор отдельно, жало паяльника отдельно, соединяются корпусом заполненным теплоносителем - например графитом(насколько понимаю достаточно и теплопроводный и термостойкий материал, только хрупкий.) точно так же можно сделать теплоотводы - в корпусе из тугоплавких карбидов, заполненных графитом, можно сделать теплообменники для парогенераторов...

для проходческого щита - реактор висит на кронштейнах перед машиной, кронштейны постоянно охлаждаются, (заодно происходит теплосъём для турбины)к реактору или поверх реактора к кронштейнам прикреплено жало паяльника.

дальше, учитывая высокую температуру будет проблематичненько управлять таким реактором - будут нужны какие-то системы навроде гидравлики, только вместо масла использовать как мне думается можно будет графит а все элементы управления делать из тех же тугоплавких карбидов.
ну и в принципе я думаю возможно будет менять топливо в реакторе примерно так же как в солевом, только система будет посложнее...
да и стационарный вариант будет попроще...

фух- свой дилетантский взгляд описал. надеюсь войдет в ту тысячу разновидностей реакторов, что есть на сегодняшний день, хотя бы в виде безумной идеи.

только если будет возможность распишите поподробней ваш взгляд на то, почему он невозможен - так как те ссылки что здесь имеются наверно полезны только специалистам, имеющих место работы в атомной отрасли - так и не смог в них разобраться.
наиболее информативная тема - аэс для чайников....

Татарин, я извиняюсь, а у Вас в роду евреев не было? потому как вы мне кажется написали в ответку мои же слова, да ещё и наехали. не обижайтесь но мне это именно так показалось.

по поводу истории - ну да, может быть я историю и не знаю, но знаю например разные истории, достойные патриарших...

вот давайте взглянем на 86-й год.
второй год у власти новый "главный политрук". за это время он себя показал только болтуном и его власть стремительно таяла. но тут внезапно взорвалась чаэс. странно взорвалась, складывается такое впечатление что целенаправленно и осознанно загоняли в режим взрыва - вытащили все управляющие стержни, и не удивлюсь если их ещё как-то зафиксировали, перегрели реактор, отключили циркуляцию, а потом его ещё и осушили, потом подали воду - и опана, внезапный взрыв. почему бы реактору и не взорваться при таких испытаниях? потом подделали рабочие журналы и всё в таком роде. операция достойная джеймса бонда.

на ликвидацию аварии кинули почти всё цк и всё руководство армии. объявили, что они не справились с возложенными на них обязанностями и отправили их в отставку.
в новое руководство страны быстро ввели сторонников нового "главного политрука" - болтуна и под шумок ликвидации чаэс начали принимать новые законы.

когда шум затих - придумали новые поводы для шума - дефицит организовали, взрыв комсомольца и чеченские войны. поскольку под шумок легко проводить свои законы. поводы придумывались для шумовой атаки - просто замечательно. последними шумовыми атаками из громких стали взрывы в центральной россии и курск. но народец попривык к шуму и стал на него менее эффектно реагировать и потому от малоэффективных шумовых атак отказались.
скорее всего на время.

но все началось с чаэс - если бы её не было, стоило бы её придумать. от диверсанта никто не застрахован ни аэс, ни подлодка.

вам ещё истории нужны?

по поводу идей - их есть у меня.
но чуть попозжа выложу.
с уважением роман.

[alex_bykov]

puzik, у Вас, правда, лекарство получится хуже болезни, если прямо в установке начнёте переводить уран в газообразное состояние. Во-первых, всё "гуано" по округе гарантированно раскидаете, во-вторых, представьте себе, что где-то есть "холодная точка", в которой происходит конденсация гекса(?)фторида урана, замучаетесь доказывать, что нет таких мест, где критмасса не образуется.

Теперь по поводу мгновенных и запаздывающих нейтронов. Без понимания этого невозможно управлять ядерной установкой. Представьте себе, что вы рассматриваете число, характеризующее отношение "поколений" нейтронов, тут есть два вопроса:
1) за какое время "в среднем" сменяется поколение и
2) в каких пределах может меняться это отношение (его называют коэффициентом размножения).
Из-за малости характерного расстояния, которое может пройти нейтрон в среде и высокой начальной скорости нейтрона, время его "жизни" очень мало (порядка 10Е-6 секунды), эту величину называют временем жизни мгновенных нейтронов. Нейтрон в результате взаимодействия с ядром может: а) поглотиться, б) вызвать деление ядра.
Коэффициент размножения не может быть выше, чем число нейтронов, вылетающих из делящегося ядра (для разных делящихся материалов эта величина изменяется от 2 до 4), поскольку часть нейтронов поглощается без деления, а часть уходит за пределы реактора без взаимодействия с делящимся веществом, величина коэффициента размножения будет всегда меньше предельной. Если она будет меньше единицы, то реакция цепная, но затухающая, если больше или равна - самоподдерживающаяся. Дальше - как в геометрической прогрессии.
Представьте себе ситуацию, когда реакция самоподдерживающаяся, тогда за 1 секунду сменится примерно 10Е+6 поколений нейтронов, соответственно прикиньте размер нарастающей лавины делений и прикиньте, есть ли что-то, позволяющее этой лавиной управлять...
К счастью, есть очень маленькая доля нейтронов, которые не появляются непосредственно в момент деления ядра, а излучаются через какое-то небольшое, но сильно большее 10Е-6 секунды, время осколками деления. Это т.н. запаздывающие нейтроны. Прикиньте сами, что их наличие позволяет делать с ядерной установкой и как. Каково должно быть быстродействие систем защиты, какие будут характерные времена отклика ядерной установки на возмущение и т.д.
Удачи.

P.S.: puzik, к счастью для студентов, я не преподаю.

[puzik]

puzik, у Вас, правда, лекарство получится хуже болезни, если прямо в установке начнёте переводить уран в газообразное состояние. Во-первых, всё "гуано" по округе гарантированно раскидаете, во-вторых, представьте себе, что где-то есть "холодная точка"******

Теперь по поводу мгновенных и запаздывающих нейтронов. ************

P.S.: puzik, к счастью для студентов, я не преподаю.

спасибо за ответ, а к студенческому счастью вы случайно не планируете написать книгу "просто о сложном" - в частности о атомной физике, без зауми формул но с большим количеством примеров из жизни и простых объяснений?
а то в детстве зачитывался перельманом, и что-то мне подсказывает что у Вас получилось бы продолжить его книги...

теперь дальше - в порядке развития идеи бредового "высокотемпературного реактора с активным ядром на жидкометаллическом топливе"
по поводу перевода урана в газ прямо в установке - если альтернативой будет ядерный взрыв, то можно подумать и о такой экстремальной системе безопасности - в конечном счёте проще дезактивировать довольно ограниченную зону, возможно специально подготовленную на такой случай - если реактор стационарный, то в грязной комнате сделать все покрытия стен-пола-потолков из из легкосъёмного адсорбирующего материала, который можно отправить на переработку.

холодную же точку имеет смысл организовать специально там и только так как нужно для безопасности -
скажем уран может сгорать в реакторе только в случае жесткого перегрева того реактора и значит в течении пары десятков секунд этот газ по любому будет перегрет - создать для него даже нарочно холодную точку может быть проблематично, даже на небольшом расстоянии от реактора - скажем метров десять думаю будет ещё "безопасной зоной" особенно если предварительно прогреть трубы каким-нить инертным газом, например азотом, пропущенным через реактор или даже расплав топлива перед фтором.
после безопасного участка трубопровода газ - фторид урана пропускаем через воду (вроде в тырнете написано что он с водой реагирует - то есть дальше ванны уран никуда не попадет)
да и думаю вполне логично продувать фтор с инертным газом - это может быть полезным в том плане что не позволит разбрасывать гуано по округе. на входе - избыточное давления - а на выходе из реактора - пониженное, разрежение создает скажем вакууматор, высасывая газ из реактора через ванну с водой как курильщик кальяна.
если воды будет довольно много, то концентрация урана в ней будет невысока.
хотя в воду можно будет и добавить какие-нить растворы, что бы уран не кристализовался ненароком в критмассу.

по поводу нейтронов - вы очень доходчиво написали в связи с чем предлагаю следующую модификацию идеи:

реактор состоит из трех вращающихся друг относительно друга дисков (например средний, статор стоит на месте а два крайних вращаются в противоположных направлениях). в дисках выточены цилиндрические полости в которых находится расплавленный уран (в принциипе необязательно уже и расплавленный уран иметь). при вращении дисков в какой-то момент эти полости должны совмещаться и уран образовывать критмассу в которой начинается самоподдерживающаяся реакция, но диски вращаясь раздвигают полости и реакция в топливе становится затухающей. и так до тех пор пока снова диски не совместят полости. регулируя скорость вращения дисков можно регулировать время "пятна контакта" в котором реакция ускоряется и затухает, по моим прикидкам можно не напрягаясь время полного контакта ограничить снизу одной сотой секунды.
если критмасса с образованием цепной реакции выше единицы будет получаться только при совмещении полостей всех трех дисков то реактор станет и контролируемым и простым - хоть на самолет ставь и воду в пар переводи для работы авиационной турбины вместо керосина - насколько я понимаю вода при переходе в пар расширяется в полторы тыщи раз? - куда против такого керосину...

NUT - а вас как "злобного критика" можно попросить выступить в роли судьи? скажем я прошу вас присвоить этой модификации идеи очередной номерок - как позволите?

альфа - и хотел бы в школу вернуться, да поздновато, уже как-никак 36 стукнуло.
а по поводу образования - зря ерничаете, я хоть и пью пиво но ещё хоть чем-то интересуюсь, и хоть что-то хоть как-то предлагаю. даже как-то в специализированном журнале мою статейку опубликовали и вроде как на кое-что повлияло это...

все знать невозможно - например недавно с удивлением узнал что шпроты это оказывается килька особо приготовленная. - куда уж тут знать свойства лавы, которая в обыденной жизни от интересов обывателя дальше чем реактор находится.
но в принципе я думаю что все таки возможно то о чем я тут говорил - проходческий щит просто получится несколько сложнее, если конечно материалы и техника против не будут, но уж извините - в другой раз напишу, пока надоть подумать на эту тему.




напоследок такой для меня серьёзный вопрос, в котором сам разобраться неспособен, ни с книгами ни с тырнетом - физик тут нужен.

итак - для деления ядра нужно что бы в ядро попала высокоэнергетическая частица.
высокая энергия нужна частице что бы пробить броню из электронов окружающих атом.
а что если электроны с атома убрать хотя бы частично?
пропустить через уран переменный ток напряжением под миллион вольт? (может больше, может меньше - непринципиально пока в рамках обсуждения этого бредового вопроса)

вот представим себе синусоиду переменного тока - скажем в нижней части волны электроны с оболочек атомов будут срываться и в этот момент нейтроны с малой энергией вполне могут попасть в ядро атома радиоактивного элемента, что может вызвать деление этого ядра, более того и в момент когда электрический ток будет на пике синусоиды - в атом лишенный электронной брони бьют электроны-носители переменного тока. могут ли ещё эти электроны пробиться через остатки брони атома и вступить в атомную реакцию с протонами-нейтронами ядра?
(мысля пришла в голову давно, когда в туалете над головой взорвалась лампа накаливания - но поскольку и я и вы в этой теме всего лишь прикалываемся - то почему бы и это не пообсуждать?)

если этот механизм возможен - то тогда открываются интересные перспективы утилизации РАО.

с уважением роман

Сообщение отредактировал puzik - 23.12.2013, 4:47